CN101928804A - 奥氏体不锈钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种奥氏体不锈钢的生产方法。该奥氏体不锈钢的生产方法,a、将不同低品味的镍铬生铁兑入电炉,进行吹炼,脱硅、脱碳后得到不锈钢母液;根据不锈钢成品的含量要求把Cr配到成品的一半左右,使用品味高碳铬铁把电炉的不锈钢母液中的Ni配到位;b、将步骤a的不锈钢母液加入在AOD炉中,加入高碳铬铁,侧吹风枪氧,流渣;c、加入冶金石灰,高碳铬铁、镍铁、废钢进行一期脱碳、二期脱碳,将碳含量调整到成品要求的水平;e、最后将到LF炉,在LF炉进行成分微调及温度调整,得到奥氏体不锈钢。本发明具有低能耗、低成本、产品质量稳定的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种奥氏体不锈钢的生产方法,属于金属冶炼技术领域。
背景技术
目前不锈钢的冶炼工艺主要是电炉+AOD炉,电炉根据不同品味的高碳铬铁、镍铁、废不锈钢及炼钢生产产生的中间包包底等在电炉内融化成不锈钢母液。在通过AOD炉进行脱碳,脱硫及合金微调处理生产不锈钢成品。
现有技术中,这种冶炼不锈钢的生产工艺存在有以下不足之处:一是电炉一次性的把不锈钢母液的铬、镍、配到成品的中上限,造成电炉冶炼过程中低品位的镍铁使用量减少,增加生产成本。二是大量的镍铁,高碳铬铁等合金料在电炉中融化造成合金损耗高。同时耗电量也增大,三是,大量的镍铁、高碳铬铁中含硅量都较高,造成电炉渣量大,对操作不利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低能耗、低成本、产品质量稳定的奥氏体不锈钢的生产方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该奥氏体不锈钢的生产方法,其工艺步骤为:
a、将不同低品味的镍铬生铁兑入电炉,进行吹炼,脱硅、脱碳后得到不锈钢母液;其中C:1.5%~2.5%、Si:0.10%~1.5%,根据不锈钢成品的含量要求把Cr配到成品的一半左右,使用品味高碳铬铁把电炉的不锈钢母液中的Ni配到位;目的是AOD冶炼过程中不使用或尽可能的少使用高品位的镍铁,以降低生产成本。
b、将步骤a的不锈钢母液加入在AOD炉中,保持入炉前不锈钢母液的温度大于1500度,加入高碳铬铁,根据入炉硅含量,调整顶枪流量30~90M3,侧吹风枪氧,前期吹硅到0.2%后,再吹氮气还原渣子中的Cr2O3,再将钢水的碱度控制在1.4,然后经过流渣,冶炼成粗品奥氏体不锈钢;
c、在粗品奥氏体不锈钢加入冶金石灰,高碳铬铁、镍铁、废钢进行一期脱碳,采用氧氮比为约7:1,其流量为:O2:200NM3/min,氧气顶枪为100NM3/min,侧吹风枪为100NM3/min,N2:30NM3/min,当脱碳至0.45%时,得到一期脱碳不锈钢;
d、调整氮氧比,进行二期脱碳,将碳含量调整到成品要求的水平;
e、最后将到LF炉,在LF炉进行成分微调及温度调整,得到奥氏体不锈钢。
作为优选,本发明所述的二期脱碳所使用的氮氧比调整至120-60:60-10。
本发明同已有的技术相比,具有以下优点和特点:
1、本发明把电炉配铬的任务转移到AOD,避免了电炉合金融化合金损耗高,铬收得率低的问题,一定程度上提高了总体的铬收得率,降低了成本。由于电炉多使用高碳高硅的镍生铁,不锈钢母液中碳,硅含量较高。在AOD冶炼过程中可充分利用不锈钢母液的化学热和高碳铬铁的化学热来熔化合金料块(如高碳铬铁和电解锰等)及不锈钢坯头坯尾等其他钢铁料块,节省了大量能源。同时使整个不锈钢生产流程更加紧凑。降低熔炼成本并提高生产效率。
采用AOD大量补加高碳铬铁等合金料,降低电炉的生产压力,提高铬,镍的收得率。利用高碳高硅的电炉铁水的化学热来熔化大部分的高碳铬铁等合金料,充分利用了能源,降低了电炉的消耗。采用前期流渣操作降低了AOD的石灰消耗,并减少了冶炼过程中的喷溅。提高金属收得率。经过大量生产证实本冶炼工艺能生产如下系列及牌号的产品:200系列:201/J4等 300系列:304/304L/316/316L等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1:
本方法冶炼304实施如下:
标准要求的化学成分:
化学成分% | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | N |
内控 | ≤0.060 | 0.30~0.50 | 1.20~1.50 | ≤0.045 | ≤0.009 | 17.90~18.10 | 7.95~8.05 | 0.03~0.06 |
电炉入炉母液化学成分
化学成分% | C | Si | P | Cr | Ni | 温度 |
内控 | 1.5~2.5 | 0.1~1.5 | ≤0.045 | 1~18 | 4~12 | 1500~1560 |
AOD冶炼工艺:
1)前期流渣
兑入AOD炉不锈钢母液温度大于1500度。AOD流渣前碱度控制在1.4左右,前期加入一定量的高碳铬铁。前期吹硅到0.5%后,再吹一定量的氮气利用钢液中的[Si](钢液中的C含量在1.5~2.0%。此时钢中的氧势很低)还原渣子中的部分Cr2O3,然后流渣,尽量把渣流干净。
2)脱碳一期(脱碳至0.45%)氧氮比为约7:1,其流量为:O2:200NM3/min,(氧气顶枪为100NM3/min,侧吹风枪为100NM3/min)N2:30NM3/min。期间加入冶金石灰,高碳铬铁、镍铁、废钢等。
当AOD钢水温度达到约1680℃时,测温取样,(T=1680~1720℃、C=0.3~0.5%)
3)脱碳二期,根据温度、碳含量,计算氧氮比转入脱碳二期。二期分6阶段,各阶段氧氮比如下:
阶段 | 风枪气体种类 | 风枪氧流量Nm 3 /min | 风枪惰性气体流量Nm 3 /min | 临界碳含量 | 阶段末温度 | 测温取样 | 氮/氩切换点 |
吹炼1 | O2-N2 | 100 | 30 | 0.5 | 1680~1700 | 是 | |
吹炼2 | O2-N2 | 90 | 30 | 0.4 | 1700 | ||
吹炼3 | O2-N2 | 60 | 60 | 0.15 | |||
吹炼4 | O2-N2 | 40 | 80 | 0.1 | |||
吹炼5 | O2- Ar | 30 | 90 | 0.05 | 1680 | 是 | 50% |
吹炼6 | O2-Ar | 20 | 100 | 0.01 | |||
还原 | Ar | 0 | 90 | 1650 | 是 | ||
脱硫 | Ar | 0 | 90 | 1620 | 是 |
吹炼到5阶段时测温取样,C=0.05%,T=1680℃。
还原剂为:硅铁600Kg、萤石2000Kg
还原:吹氩6分钟。根据还原结果及还原成分决定是否要进行脱硫及成分微调处理。
AOD出钢成分为:
C% | Si% | Mn% | S% | P% | Cr% | Ni% | N |
0.03 | 0.4 | 1.3 | 0.005 | 0.035 | 18.0 | 8.0 | 0.045 |
经过LF炉成分微调后如下所示:
化学成分% | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | N |
实际值 | 0.0460 | 0.38 | 1.33 | 0.041 | 0.0067 | 18.01 | 8.02 | 0.0431 |
实施例2:
本方法冶炼316L实施如下:
标准要求的化学成分:
化学成分% | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | N |
内控 | ≤0.03 | 0.40~0.60 | 1.10~1.30 | ≤0.035 | ≤0.005 | 16.0~16.2 | 10.0~10.1 | 2.0~2.1 | ≤0.06 |
电炉入炉母液化学成分
化学成分% | C | Si | P | Cr | Ni | 温度℃ |
内控 | 1.5~2.5 | 0.1~1.5 | ≤0.031 | 1~18 | 4~12 | 1500~1560 |
AOD冶炼工艺:
1)前期流渣
兑入AOD炉不锈钢母液温度大于1500度。AOD流渣前碱度控制在1.4左右,前期加入一定量的高碳铬铁。前期吹硅到0.5%后,再吹一定量的氮气利用钢液中的[Si](钢液中的C含量在1.5~2.0%。此时钢中的氧势很低)还原渣子中的部分Cr2O3,然后流渣,尽量把渣流干净。
2)脱碳一期(脱碳至0.45%)氧氮比为约7:1,其流量为:O2:200NM3/min,(氧气顶枪为100NM3/min,侧吹风枪为100NM3/min)N2:30NM3/min。期间加入冶金石灰,高碳铬铁、镍铁、废钢等。
当AOD钢水温度达到约1680℃时,测温取样,(T=1680~1720℃、C=0.3~0.5%)
3)脱碳二期,在脱碳二期根据量计算加入钼铁,根据温度、碳含量,计算氧氮比转入脱碳二期。二期分6阶段,各阶段氧氮比如下:
阶段 | 风枪气体种类 | 风枪氧流量Nm 3 /min | 风枪惰性气体流量Nm 3 /min | 临界碳含量 | 阶段末温度 | 测温取样 | 氮/氩切换点 |
吹炼1 | O2-N2 | 100 | 30 | 0.45 | 1680~1700 | 是 | |
吹炼2 | O2-N2 | 90 | 30 | 0.3 | 1700 | ||
吹炼3 | O2-N2 | 60 | 60 | 0.15 | |||
吹炼4 | O2-N2 | 40 | 80 | 0.1 | |||
吹炼5 | O2- N2 | 30 | 90 | 0.03 | 1680 | 是 | 50% |
吹炼6 | O2-Ar | 20 | 100 | 0.007 | 50% | ||
还原 | Ar | 0 | 90 | 1650 | 是 | ||
脱硫 | Ar | 0 | 90 | 1620 | 是 |
吹炼到5阶段时测温取样,C=0.03%,T=1680℃。
还原剂为:硅铁750~1000Kg、萤石2000Kg
还原:吹氩6分钟。根据还原结果及还原成分决定是否要进行脱硫及成分微调处理。根据原料条件(加还原料后钢液的增碳情况)在还原期可选择用电解锰或低碳硅锰。
AOD出钢成分为:
C% | Si% | Mn% | S% | P% | Cr% | Ni% | Mo% | N |
0.015 | 0.5 | 1.2 | ≤0.005 | ≤0.035 | 16.1 | 10.05 | 2.05 | 0.04 |
经过LF炉调整成分:
化学成分% | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | N |
实际值 | 0.025 | 0.46 | 1.18 | 0.030 | 0.0041 | 16.08 | 10.06 | 2.07 | 0.045 |
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其配方、工艺所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
虽然本发明已以实施例公开如上,但其并非用以限定本发明的保护范围,任何熟悉该项技术的技术人员,在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰,均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种奥氏体不锈钢的生产方法,其工艺步骤为:
a、将不同低品味的镍铬生铁兑入电炉,进行吹炼,脱硅、脱碳后得到不锈钢母液;其中C:1.5%~2.5%、Si:0.10%~1.5%,根据不锈钢成品的含量要求把Cr配到成品的一半左右,使用品味高碳铬铁把电炉的不锈钢母液中的Ni配到位;
b、将步骤a的不锈钢母液加入在AOD炉中,保持入炉前不锈钢母液的温度大于1500度,加入高碳铬铁,根据入炉硅含量,调整顶枪流量30~90M3,侧吹风枪氧,前期吹硅到0.2%后,再吹氮气还原渣子中的Cr2O3,再将钢水的碱度控制在1.4,然后经过流渣,冶炼成粗品奥氏体不锈钢;
c、在粗品奥氏体不锈钢加入冶金石灰,高碳铬铁、镍铁、废钢进行一期脱碳,采用氧氮比为约7:1,其流量为:O2:200NM3/min,氧气顶枪为100NM3/min,侧吹风枪为100NM3/min,N2:30NM3/min,当脱碳至0.45%时,得到一期脱碳不锈钢;
d、调整氮氧比,进行二期脱碳,将碳含量调整到成品要求的水平;
e、最后将到LF炉,在LF炉进行成分微调及温度调整,得到奥氏体不锈钢。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢的生产方法,其特征是:所述的二期脱碳所使用的氮氧比调整至120-60:60-10。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20101229 |